模拟仿真作业过程策略的航道疏浚船舶配比系统及方法技术方案

技术编号:37452912 阅读:24 留言:0更新日期:2023-05-06 09:25
本发明专利技术提供了一种模拟仿真作业过程策略的航道疏浚船舶配比系统及方法,包括:模拟仿真模块:依据输入信息模拟仿真作业过程,计算每个时间单位下船舶分布情况、等待情况,以及任务推进情况,估算总工程完成时间,输出该船舶配比下的总工程成本;最优配比计算模块:将船舶配比输入模拟仿真模块,得到在各个配比下的总工程成本,并输出最小工程成本对应的船舶配比作为当前工程环境下的解决方案,计算每种最佳船舶配比方案。本发明专利技术创新性地设计了一种航道疏浚工程中的船舶作业运输模拟模型;使得模型对各类工程环境均有良好的仿真能力与准确性;相比于经验公式的方法能够寻找到更优的配比方案与更低的成本。配比方案与更低的成本。配比方案与更低的成本。

【技术实现步骤摘要】
模拟仿真作业过程策略的航道疏浚船舶配比系统及方法


[0001]本专利技术涉及内河航道疏浚工程规划领域,具体地,涉及一种模拟仿真作业过程策略的航道疏浚船舶配比系统及方法。

技术介绍

[0002]内河的航道疏浚在河流较多的城市中一直是一项重要的工程作业任务。航道疏浚作业需要挖泥船、运泥船和吹泥船协同配合完成,挖泥船在疏浚处挖泥,并将淤泥装至运泥船上,由运泥船运至指定排放地点,再由吹泥船将运泥船上的淤泥吹填至指定位置,最后运泥船返回疏浚处开始下一次循环过程。
[0003]为了减少疏浚工程的作业成本,在施工前会依据各类船舶的施工效率、装载容量和租用成本设计三类船舶的配比,以在满足工期要求的情况下尽可能实现成本的最低化。当前船舶配比一般采取依据施工效率和运输效率之间的比例形成配比,并按照经验添加作业时常、闸门开放时间以及各类突发因素对疏浚作业速度的影响参数。但是在实际工程中,依据经验对设计时确定的船舶配比进行修正一般并不准确,且并不能依据各类工程环境的变化而灵活有效地调整影响参数。
[0004]专利文献CN114117609A(申请号:C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟仿真作业过程策略的航道疏浚船舶配比系统,其特征在于,包括:模拟仿真模块:依据输入信息模拟仿真作业过程,计算每个时间单位下船舶分布情况、等待情况,以及任务推进情况,估算总工程完成时间,输出该船舶配比下的总工程成本;最优配比计算模块:将船舶配比输入模拟仿真模块,得到在各个配比下的总工程成本,并输出最小工程成本对应的船舶配比作为当前工程环境下的解决方案,计算每种最佳船舶配比方案。2.根据权利要求1所述的模拟仿真作业过程策略的航道疏浚船舶配比系统,其特征在于,在所模拟仿真模块中:将总共疏浚工程量、运泥船、挖泥船和吹泥船的数量和租用成本信息、航道长度和满载、空载航行速度信息以及航道上闸门开放时间信息输入模块中,依据输入信息模拟仿真挖泥、运泥和吹泥的作业过程,并计算每个时间单位下运泥船在航道上的分布情况、在挖泥处和吹泥处的等待情况以及随着时间变化工程任务的推进情况,估算总工程完成时间,并依据船舶租金输出该船舶配比下的总工程成本。3.根据权利要求2所述的模拟仿真作业过程策略的航道疏浚船舶配比系统,其特征在于:运泥船在航道上分布的模拟过程:以预设时间段为一个时间单位,设航道长度为L,满载航行速度为v1,空载航行速度为v2,满载航行时间t1为:t1=L/v1空载航行时间t2为:t2=L/v2航行时间t1和t2的计量单位为预设时间段,且向上取整;通过将航道按照航行时间分段的方式来表示整条航道上不同位置运泥船的分布情况,已知满载航行时间为t1,空载航行时间为t2,将去程航道t1等分,将回程航道t2等分,每一等分即表示预设时间段内出发的运泥船的数量,各个等分能够表示运泥船当前时刻在航道上对应位置的分布情况。4.根据权利要求2所述的模拟仿真作业过程策略的航道疏浚船舶配比系统,其特征在于:运泥船在航道上航行的模拟过程:模拟随着时间推进的航道疏浚作业情况,通过循环的方式不断更新时间,每一次循环代表度过了一个预设时间段,在上一次循环结束后,若此时闸门是开启状态,则所有运泥船向下一格推进一个位置,新的位置表示下一个预设时间段运泥船所处的位置;去程第一等分新添加挖泥船在过去预设时间段内装满运泥船的数量,回程第一等分新添加吹泥船在过去预设时间段内卸空运泥船的数量,具体数量为n1=m1p1/vn2=m2p2/v其中,n1为去程新加入的运泥船数量,n2为回程新加入的运泥船数量,v为运泥船容积,m1和m2分别为挖泥船和吹泥船的数量,p1和p2分别为挖泥船的挖泥速度和吹泥船的吹泥速度,由于运泥船数量必须为整数,因此n1和n2的计算结果自动作向下取整,由于向下取整导
致缺少统计的工程量会被叠加,当累计叠加量达到一艘运泥船的容量时,则该时刻的n1和n2在计算结果的基础上加一,并将累计叠加量清零;最后一等分在下一预设时间段自动被添加进入等待区队列中。5.根据权利要求2所述的模拟仿真作业过程策略的航道疏浚船舶配比系统,其特征在于:运泥船在闸门处的模拟过程:当闸门关闭时,行驶到此处的运泥船需要在闸门处等待其下一次开启,设闸门在往返航道上所处位置分别为x1和x2,则除了闸门所处位置外,其余均向下一分位推进一个位置,x1和x2位置的运泥船数量在下一时刻由于闸门关闭等待所以不推进,而x1‑...

【专利技术属性】
技术研发人员:翟靛琨于文津周歆昊戈恩东郭义飞张炜婷童志华周树高屈斌钱诗友胡瀚文曹健
申请(专利权)人:上海中交水运设计研究有限公司上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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